Bitkisel Liflerde Ağartma İşlemi

Ağartılmış pamuklu kumaş. 

Ağartmanın Amacı ve Önemi 

Doğal liflerin hepsinde olduğu gibi selüloz esaslı liflerde de tabiattan gelen ve lifin bünyesinde sarımtırak renk olmasına neden olan doğal boyar maddeler vardır. Bu boyar maddeler nedeniyle beyaz olarak kullanmayı amaçladığımız kumaşlar, istediğimiz oranda beyaz görünmez. Ayrıca koza ve çekirdek parçacıklarının çok küçük olanları da pamuk liflerine yapışıp lifin yumuşak ve narin tutumunu bozar. Selüloz esaslı liflere uygulanan ağartma işlemindeki asıl amaç, sarımtırak hâlin ve bitki kabukçuklarının liflerden uzaklaştırılarak liflerin daha düzgün ve beyaz olmasını sağlamaktır. Liflerde mevcut olan bu sarımtırak renk giderilmediği zaman açık renklere boyanacak liflerin canlı ve istenilen derinlikte renk almaları mümkün olmaz. Ağartma (kasar) işlemi bu nedenle tekstil terbiyeciliğinde önemli ve gerekli bir işlemdir. 

Ağartma Yöntemleri 

Selüloz esaslı mamuller, birçok yöntemle beyazlatılabilir. Yöntemleri belirlerken elde etmek istediğimiz beyazlık derecesini ve işletmedeki makinelerin özelliklerini dikkate almamız gerekir. Beyazlatma işlemi hem çektirme yöntemiyle hem de pad-batch (emdirme-bekletme) yöntemiyle yapılabilir. 

Hidrojen Peroksit ile Yapılan Beyazlatmalar 

Hidrojen peroksit selüloz liflerinin beyazlatılmasında yaygın olarak kullanılan beyazlatma maddesidir. Hidrojen peroksidin selüloz liflerinin beyazlatılmasında birçok olumlu katkısından söz edebiliriz: Peroksit her sıcaklık derecesinde etkin beyazlatma sağlar. Peroksit az ya da çok alkali ortamda uygulanabilir. Peroksit hem kontinü (kesiksiz) hem de diskontinü (kesikli) yöntemlerle uygulanabilen bir beyazlatma maddesidir. Peroksit selüloz lifinde bulunan mum ve yağlar üzerinde de etkilidir. Bu sayede bazı beyazlatmaların devamında bazik işlemlere ihtiyaç duyulmamaktadır. Bu durum işletme maliyeti açısından çok önemli bir avantajdır. 

Hidrojen peroksidin olumlu katkıları yanında şu olumsuzluk da görülür: Peroksit beyazlatması yapılırken önemle dikkat edilmesi gereken şey, ortamda bulunabilecek katalitik maddelerdir. Özellikle metal iyonları içeren banyolarda selüloz lifleri zarar görmektedir. Bu etkiyi önlemek için banyoda mutlaka metal iyonlarını bağlayan kompleks oluşturucuların bulunması gerekir. 

Pad- batch yönteminde mamül oda sıcaklığında fularddan geçirilir. Hava ile temasını kesmek için üzeri folyo ile sarılır. Oda sıcaklığında 6- 12 saat bekletilir. Sıcak, soğuk yıkamalar ve nötrleştirme yapılır. Çektirme işleminde olduğu gibi mamulden peroksit artıklarını uzaklaştırma işlemi yapılarak işlem bitirilir. 

Hidrojen Peroksit Ağartmasında Kullanılan Kimyasal Maddeler ve Görevleri 

Peroksit kasarı uygulanırken aşağıda belirtilen yardımcı kimyasal maddeler kullanılır: 

- Islatıcı: Henüz su emici özellik kazanmamış, üzerinde yağ ve mumları duran selüloz lifleri suyu emmez, dolayısıyla kısa sürede ıslanmaz. Islatıcı madde, suyun hızlı ve düzgün bir şekilde selüloz lifine nüfuz etmesini sağlar. Islatıcı seçerken hızlı ve düzgün ıslanmayı sağlayanı tercih edilir ancak alkali ortama dayanıklı olması da önemlidir. 

- Peroksit stabilizatörü: Hidrojen peroksidin beyazlatma esnasında parçalanarak beyazlatma etkisinin azalması ve mamule zararlı hâle gelmesi mümkündür. Metal iyonları, banyodaki alkali ve sıcaklık artışı bu parçalanmayı hızlandırır. Hızlı parçalanma mamule de zarar verir. Bunu önlemek için hidrojen peroksidi beyazlatma banyosunda sabit (stabil) hâlde tutmak amacıyla peroksit stabilizatörü kullanılmalıdır. 

- İyon tutucu: Banyo içinde bulunabilecek metal iyonları oksijen ile sıcaklık ve alkali tesiri altında birleştiğinde hızlı bir oksitlenme reaksiyonu oluşur. Metal iyonunun bulunduğu yerlerde ani ısı yükselmeleri nedeniyle selüloz liflerinde parçalanma oluşur. Bu parçalanma, kumaşlarda küçük delikler olarak görülür. Ayrıca boyama banyosunda bulunacak magnezyum, kalsiyum gibi toprak alkali metaller de mamulün tutumunu sertleştirir. Burada belirtilen hatalarla karşılaşmamak için buna neden olan iyonların bir iyon tutucu ile bağlanarak etkisiz hâle getirilmesi gerekir. 

- Alkali: Peroksit beyazlatmasında pH 10 ile 11 aralığında beyazlatma etkisi yüksektir. pH genellikle sodyum hidroksit ile düzenlenir. Ancak bazı uygulamalarda soda da kullanılabilir. Sodyum hidroksit kısmen bazik işlem de sağlamış olacağından tercih edilir. 

- pH tamponlayıcı: Banyodaki alkali oranını, harcandıkça desteklemek suretiyle aynı tutan maddedir. Böylece başlangıç ile bitiş arasında pH farklılıkları oluşmaz. 

- Sodyum silikat: Banyoda bulunabilecek metal iyonlarını bağlayarak reaksiyona girmelerini engeller. Aynı zamanda reaksiyonu destekleyen bir katalizördür. Peroksidin stabil kalmasına yardım eder. Bekletme sırasında kumaşın havadaki oksijenle etkileşmesine engel olur. 

Sodyum Hipoklorit (NaOCl) ile Yapılan Beyazlatmalar 

Sodyum hipoklorit (NaOCl) beyazlatması, yaygın olarak tercih edilen beyazlatma yöntemlerinden biridir. Halk arasında çamaşır suyu olarak bilinir. Ancak selüloz liflerinde beyazlık dereceleri çok yüksek olmadığından açık renk ve renkli kullanılacak liflerde tercih edilir. Ayrıca hidrojen peroksit kasarında olduğu gibi bazik işlem etkisi göstererek yağ ve mumları, çöpelleri temizlemediği için sonrasında bazik işlem ihtiyacı gösterir. Beyaz kullanılacak mamullerde peroksit kasarından ve bazik işlemlerden önce uygulanabilir. Sodyum hipoklorit beyazlatmasında beyazlatmayı sağlayan madde hipokloritin içinde bulunan aktif klordur. Bu beyazlatma esnasında dikkat edilmesi gereken en önemli husus, beyazlatılacak lifin miktarı kadar kloru banyoda bulundurmak ve işlem süresince kontrol ederek banyoda aktif klor tükendiği anda işlemi sonlandırmaktır. Aksi takdirde selüloz, hidroliz olarak çürümeye başlar. Ayrıca beyazlatma banyosunun pH’ı 9’un altına düştüğünde de selülozda mukavemet kaybı görülür. pH 9,5-11 aralığında en uygun beyazlatma ortamı sağlanmış olur. Beyazlatma bittikten sonra mamuldeki klor artıklarının iyi bir şekilde uzaklaştırılması gerekir. Aksi takdirde kurutma ve depolama sırasında mamulde sararmalar ve mukavemet kaybı görülür. Kloru giderme işlemine anti klorlama denir. Sodyum hipoklorit beyazlatması 18-20 °C’de uygulanmalıdır. Sıcaklık arttıkça reaksiyon hızlanacağından selülozun hidrolize uğraması hatta parçalanması mümkündür. 

Sodyum Hipoklorit (NaOCl) Ağartmasında Kullanılan Kimyasal Maddeler ve Görevleri 

Sodyum hipoklorit beyazlatması uygulanırken aşağıda belirtilen yardımcı kimyasal maddeler kullanılır:

- Alkali: Beyazlatmayı sağladığı gibi liflerin hidroliz olmasını da engelleyen faktördür. Beyazlatma sırasında pH sürekli kontrol edilerek harcanan alkali takviye edilmelidir. pH 9’un altına düştüğünde elyaf zarar görmeye başlayacağından genellikle sodyum hidroksit veya soda ile pH istenen değerde tutulur. 

- İyon tutucu: Banyo içinde bulunabilecek metal iyonları oksijen ile sıcaklık ve alkali tesiri altında birleştiğinde hızlı bir oksitlenme reaksiyonu oluşur. Metal iyonunun bulunması, selülozun hidrolize uğramasını hızlandıran bir katalizör görevi üstleneceğinden iyon tutucu yardımıyla metal iyonlarının bağlanması gerekir. 

- Islatıcı: Henüz su emici özellik kazanmamış, üzerinde yağ ve mumları duran selüloz lifleri suyu emmez, dolayısıyla kısa sürede ıslanmaz. Islatıcı madde suyun hızlı ve düzgün bir şekilde selüloz lifine nüfuz etmesini sağlar. Islatıcı seçerken hızlı ve düzgün ıslanmayı sağlayanı tercih edilir ancak soğukta etkili olan bir ıslatıcı seçilmelidir. 

- Anti klor maddesi: Mamul üzerinde kalabilecek klor artıkları kurutma ve depolama sırasında mamule zarar vereceğinden mamul üzerinde kalan klorun uzaklaştırılması gerekir. Bunun için genellikle sodyum bisülfit en uygun kimyasal maddedir. Ancak son zamanlarda farklı firmaların ürettiği klor giderici maddeler de kullanılabilir. 

- Asit: Beyazlatma ve anti klorlama işlemi bittikten sonra mamulün üzerinde kalacak alkalinin de uzaklaştırılması gerekir. Alkali, bilhassa kurutma esnasında mamulün mukavemet kaybına ve sararmasına neden olur. Anti klorlama işleminden sonra zayıf asit olarak nitelendireceğimiz asetik asit ile kısa süreli bir çalkalama yapılarak mamulde kalan alkali artıkları nötrleştirilir. 

Sodyum Klorit ile Yapılan Beyazlatmalar 

Diğer beyazlatmalardan farklı olarak asidik ortamda uygulanan bir beyazlatma yöntemidir. Selülozda bulunan yağlı mumlu maddeler üzerinde çok etki göstermez. Bu nedenle iyi bir temizleme söz konusu değildir. Lifler daha dolgun ve yumuşak kalır. Bazik işlemlerden sonra uygulanırsa daha etkili bir beyazlatma mümkün olur. Klorit beyazlatması sırasında klor dioksit gazı açığa çıkar bu da işçi sağlığı açısından sakıncalıdır. Ayrıca makinenin korozyona uğraması açısından da sakıncalar yaratan bir beyazlatma yöntemidir. Mamul üzerinde alkali artıkları kalmadığı için daha az su sarfiyatı ile son işlemleri yapılır. Bu nedenle de kurutma sırasında sararma riski ve depolama sırasında çürüme ihtimali daha azdır. Diğer beyazlatma yöntemlerine göre daha az tercih edilen bir beyazlatmadır. 

Sodyum Klorit Ağartmasında Kullanılan Kimyasal Maddeler ve Görevleri 

Sodyum klorit beyazlatması uygulanırken aşağıda belirtilen yardımcı kimyasal maddeler kullanılır: 

- Islatıcı: Henüz su emici özellik kazanmamış, üzerinde yağ ve mumları duran selüloz lifleri suyu emmez, dolayısıyla kısa sürede ıslanmaz. Islatıcı suyun hızlı ve düzgün bir şekilde selüloz lifine nüfuz etmesini sağlar. Islatıcı seçerken hızlı ve düzgün ıslanmayı sağlayanı tercih edilir ancak asidik ortamda çalışabilen bir ıslatıcı seçilmelidir. 

- Asit: Klorit beyazlatması için en uygun pH aralığı 3–4’tür. Bu pH aralığına gelmek için genellikle formik asit kullanılır. 

- Stabilizatör: Beyazlatma sırasında kloritin stabil kalmasını sağlayan tamponlayıcı madde ihtiva eder. Ayrıca içinde klor dioksit gazının açığa çıkmasını engelleyen maddeler mevcuttur.